sched: Move all scheduler bits into kernel/sched/
[linux-2.6-block.git] / kernel / sched / sched.h
1
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/mutex.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/stop_machine.h>
6
7 #include "cpupri.h"
8
9 extern __read_mostly int scheduler_running;
10
11 /*
12  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
13  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
14  * and back.
15  */
16 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
17 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
18 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
19
20 /*
21  * 'User priority' is the nice value converted to something we
22  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
23  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
24  */
25 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
26 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
27 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
28
29 /*
30  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
31  */
32 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
33
34 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
35 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
36
37 /*
38  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
39  *
40  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
41  * Timeslices get refilled after they expire.
42  */
43 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
44
45 /*
46  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
47  */
48 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
49
50 static inline int rt_policy(int policy)
51 {
52         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
53                 return 1;
54         return 0;
55 }
56
57 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
58 {
59         return rt_policy(p->policy);
60 }
61
62 /*
63  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
64  */
65 struct rt_prio_array {
66         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
67         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
68 };
69
70 struct rt_bandwidth {
71         /* nests inside the rq lock: */
72         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
73         ktime_t                 rt_period;
74         u64                     rt_runtime;
75         struct hrtimer          rt_period_timer;
76 };
77
78 extern struct mutex sched_domains_mutex;
79
80 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
81
82 #include <linux/cgroup.h>
83
84 struct cfs_rq;
85 struct rt_rq;
86
87 static LIST_HEAD(task_groups);
88
89 struct cfs_bandwidth {
90 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
91         raw_spinlock_t lock;
92         ktime_t period;
93         u64 quota, runtime;
94         s64 hierarchal_quota;
95         u64 runtime_expires;
96
97         int idle, timer_active;
98         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
99         struct list_head throttled_cfs_rq;
100
101         /* statistics */
102         int nr_periods, nr_throttled;
103         u64 throttled_time;
104 #endif
105 };
106
107 /* task group related information */
108 struct task_group {
109         struct cgroup_subsys_state css;
110
111 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
112         /* schedulable entities of this group on each cpu */
113         struct sched_entity **se;
114         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
115         struct cfs_rq **cfs_rq;
116         unsigned long shares;
117
118         atomic_t load_weight;
119 #endif
120
121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
122         struct sched_rt_entity **rt_se;
123         struct rt_rq **rt_rq;
124
125         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
126 #endif
127
128         struct rcu_head rcu;
129         struct list_head list;
130
131         struct task_group *parent;
132         struct list_head siblings;
133         struct list_head children;
134
135 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
136         struct autogroup *autogroup;
137 #endif
138
139         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
140 };
141
142 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
143 #define ROOT_TASK_GROUP_LOAD    NICE_0_LOAD
144
145 /*
146  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
147  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
148  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
149  * too large, so as the shares value of a task group.
150  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
151  *  limitation from this.)
152  */
153 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
154 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
155 #endif
156
157 /* Default task group.
158  *      Every task in system belong to this group at bootup.
159  */
160 extern struct task_group root_task_group;
161
162 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
163
164 extern int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
165                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data);
166
167 /*
168  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
169  * leaving it for the final time.
170  *
171  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
172  */
173 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
174 {
175         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
176 }
177
178 extern int tg_nop(struct task_group *tg, void *data);
179
180 extern void free_fair_sched_group(struct task_group *tg);
181 extern int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
182 extern void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu);
183 extern void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
184                         struct sched_entity *se, int cpu,
185                         struct sched_entity *parent);
186 extern void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
187 extern int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares);
188
189 extern void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
190 extern void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
191 extern void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
192
193 extern void free_rt_sched_group(struct task_group *tg);
194 extern int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent);
195 extern void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
196                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
197                 struct sched_rt_entity *parent);
198
199 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
200
201 struct cfs_bandwidth { };
202
203 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
204
205 /* CFS-related fields in a runqueue */
206 struct cfs_rq {
207         struct load_weight load;
208         unsigned long nr_running, h_nr_running;
209
210         u64 exec_clock;
211         u64 min_vruntime;
212 #ifndef CONFIG_64BIT
213         u64 min_vruntime_copy;
214 #endif
215
216         struct rb_root tasks_timeline;
217         struct rb_node *rb_leftmost;
218
219         struct list_head tasks;
220         struct list_head *balance_iterator;
221
222         /*
223          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
224          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
225          */
226         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
227
228 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
229         unsigned int nr_spread_over;
230 #endif
231
232 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
233         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
234
235         /*
236          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
237          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
238          * (like users, containers etc.)
239          *
240          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
241          * list is used during load balance.
242          */
243         int on_list;
244         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
245         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
246
247 #ifdef CONFIG_SMP
248         /*
249          * the part of load.weight contributed by tasks
250          */
251         unsigned long task_weight;
252
253         /*
254          *   h_load = weight * f(tg)
255          *
256          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
257          * this group.
258          */
259         unsigned long h_load;
260
261         /*
262          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
263          *
264          * load_stamp is the last time we updated the load average
265          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
266          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
267          */
268         u64 load_avg;
269         u64 load_period;
270         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
271
272         unsigned long load_contribution;
273 #endif /* CONFIG_SMP */
274 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
275         int runtime_enabled;
276         u64 runtime_expires;
277         s64 runtime_remaining;
278
279         u64 throttled_timestamp;
280         int throttled, throttle_count;
281         struct list_head throttled_list;
282 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
283 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
284 };
285
286 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
287 {
288         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
289 }
290
291 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
292 struct rt_rq {
293         struct rt_prio_array active;
294         unsigned long rt_nr_running;
295 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
296         struct {
297                 int curr; /* highest queued rt task prio */
298 #ifdef CONFIG_SMP
299                 int next; /* next highest */
300 #endif
301         } highest_prio;
302 #endif
303 #ifdef CONFIG_SMP
304         unsigned long rt_nr_migratory;
305         unsigned long rt_nr_total;
306         int overloaded;
307         struct plist_head pushable_tasks;
308 #endif
309         int rt_throttled;
310         u64 rt_time;
311         u64 rt_runtime;
312         /* Nests inside the rq lock: */
313         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
314
315 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
316         unsigned long rt_nr_boosted;
317
318         struct rq *rq;
319         struct list_head leaf_rt_rq_list;
320         struct task_group *tg;
321 #endif
322 };
323
324 #ifdef CONFIG_SMP
325
326 /*
327  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
328  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
329  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
330  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
331  * object.
332  *
333  */
334 struct root_domain {
335         atomic_t refcount;
336         atomic_t rto_count;
337         struct rcu_head rcu;
338         cpumask_var_t span;
339         cpumask_var_t online;
340
341         /*
342          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
343          * one runnable RT task.
344          */
345         cpumask_var_t rto_mask;
346         struct cpupri cpupri;
347 };
348
349 extern struct root_domain def_root_domain;
350
351 #endif /* CONFIG_SMP */
352
353 /*
354  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
355  *
356  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
357  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
358  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
359  */
360 struct rq {
361         /* runqueue lock: */
362         raw_spinlock_t lock;
363
364         /*
365          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
366          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
367          */
368         unsigned long nr_running;
369         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
370         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
371         unsigned long last_load_update_tick;
372 #ifdef CONFIG_NO_HZ
373         u64 nohz_stamp;
374         unsigned char nohz_balance_kick;
375 #endif
376         int skip_clock_update;
377
378         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
379         struct load_weight load;
380         unsigned long nr_load_updates;
381         u64 nr_switches;
382
383         struct cfs_rq cfs;
384         struct rt_rq rt;
385
386 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
387         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
388         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
389 #endif
390 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
391         struct list_head leaf_rt_rq_list;
392 #endif
393
394         /*
395          * This is part of a global counter where only the total sum
396          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
397          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
398          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
399          */
400         unsigned long nr_uninterruptible;
401
402         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
403         unsigned long next_balance;
404         struct mm_struct *prev_mm;
405
406         u64 clock;
407         u64 clock_task;
408
409         atomic_t nr_iowait;
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412         struct root_domain *rd;
413         struct sched_domain *sd;
414
415         unsigned long cpu_power;
416
417         unsigned char idle_balance;
418         /* For active balancing */
419         int post_schedule;
420         int active_balance;
421         int push_cpu;
422         struct cpu_stop_work active_balance_work;
423         /* cpu of this runqueue: */
424         int cpu;
425         int online;
426
427         u64 rt_avg;
428         u64 age_stamp;
429         u64 idle_stamp;
430         u64 avg_idle;
431 #endif
432
433 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
434         u64 prev_irq_time;
435 #endif
436 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
437         u64 prev_steal_time;
438 #endif
439 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
440         u64 prev_steal_time_rq;
441 #endif
442
443         /* calc_load related fields */
444         unsigned long calc_load_update;
445         long calc_load_active;
446
447 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
448 #ifdef CONFIG_SMP
449         int hrtick_csd_pending;
450         struct call_single_data hrtick_csd;
451 #endif
452         struct hrtimer hrtick_timer;
453 #endif
454
455 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
456         /* latency stats */
457         struct sched_info rq_sched_info;
458         unsigned long long rq_cpu_time;
459         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
460
461         /* sys_sched_yield() stats */
462         unsigned int yld_count;
463
464         /* schedule() stats */
465         unsigned int sched_switch;
466         unsigned int sched_count;
467         unsigned int sched_goidle;
468
469         /* try_to_wake_up() stats */
470         unsigned int ttwu_count;
471         unsigned int ttwu_local;
472 #endif
473
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct llist_head wake_list;
476 #endif
477 };
478
479 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
480 {
481 #ifdef CONFIG_SMP
482         return rq->cpu;
483 #else
484         return 0;
485 #endif
486 }
487
488 DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
489
490 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
491         rcu_dereference_check((p), \
492                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
493
494 /*
495  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
496  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
497  *
498  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
499  * preempt-disabled sections.
500  */
501 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
502         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
503
504 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
505 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
506 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
507 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
508 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
509
510 #include "stats.h"
511 #include "auto_group.h"
512
513 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
514
515 /*
516  * Return the group to which this tasks belongs.
517  *
518  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
519  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
520  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
521  * we pin the task to the current cgroup.
522  */
523 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
524 {
525         struct task_group *tg;
526         struct cgroup_subsys_state *css;
527
528         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
529                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
530                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
531         tg = container_of(css, struct task_group, css);
532
533         return autogroup_task_group(p, tg);
534 }
535
536 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
537 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
538 {
539 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
540         struct task_group *tg = task_group(p);
541 #endif
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         p->se.cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
545         p->se.parent = tg->se[cpu];
546 #endif
547
548 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
549         p->rt.rt_rq  = tg->rt_rq[cpu];
550         p->rt.parent = tg->rt_se[cpu];
551 #endif
552 }
553
554 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
555
556 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
557 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
558 {
559         return NULL;
560 }
561
562 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
563
564 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
565 {
566         set_task_rq(p, cpu);
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         /*
569          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
570          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
571          * per-task data have been completed by this moment.
572          */
573         smp_wmb();
574         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
575 #endif
576 }
577
578 /*
579  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
580  */
581 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
582 # define const_debug __read_mostly
583 #else
584 # define const_debug const
585 #endif
586
587 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_features;
588
589 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
590         __SCHED_FEAT_##name ,
591
592 enum {
593 #include "features.h"
594 };
595
596 #undef SCHED_FEAT
597
598 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
599
600 static inline u64 global_rt_period(void)
601 {
602         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
603 }
604
605 static inline u64 global_rt_runtime(void)
606 {
607         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
608                 return RUNTIME_INF;
609
610         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
611 }
612
613
614
615 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
616 {
617         return rq->curr == p;
618 }
619
620 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
621 {
622 #ifdef CONFIG_SMP
623         return p->on_cpu;
624 #else
625         return task_current(rq, p);
626 #endif
627 }
628
629
630 #ifndef prepare_arch_switch
631 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
632 #endif
633 #ifndef finish_arch_switch
634 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
635 #endif
636
637 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
638 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         /*
642          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
643          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
644          * here.
645          */
646         next->on_cpu = 1;
647 #endif
648 }
649
650 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
651 {
652 #ifdef CONFIG_SMP
653         /*
654          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
655          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
656          * finished.
657          */
658         smp_wmb();
659         prev->on_cpu = 0;
660 #endif
661 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
662         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
663         rq->lock.owner = current;
664 #endif
665         /*
666          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
667          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
668          * prev into current:
669          */
670         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
671
672         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
673 }
674
675 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
676 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
677 {
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         /*
680          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
681          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
682          * here.
683          */
684         next->on_cpu = 1;
685 #endif
686 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
687         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
688 #else
689         raw_spin_unlock(&rq->lock);
690 #endif
691 }
692
693 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
694 {
695 #ifdef CONFIG_SMP
696         /*
697          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
698          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
699          * finished.
700          */
701         smp_wmb();
702         prev->on_cpu = 0;
703 #endif
704 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
705         local_irq_enable();
706 #endif
707 }
708 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
709
710
711 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
712 {
713         lw->weight += inc;
714         lw->inv_weight = 0;
715 }
716
717 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
718 {
719         lw->weight -= dec;
720         lw->inv_weight = 0;
721 }
722
723 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
724 {
725         lw->weight = w;
726         lw->inv_weight = 0;
727 }
728
729 /*
730  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
731  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
732  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
733  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
734  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
735  * slice expiry etc.
736  */
737
738 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
739 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
740
741 /*
742  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
743  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
744  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
745  * that remained on nice 0.
746  *
747  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
748  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
749  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
750  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
751  * the relative distance between them is ~25%.)
752  */
753 static const int prio_to_weight[40] = {
754  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
755  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
756  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
757  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
758  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
759  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
760  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
761  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
762 };
763
764 /*
765  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
766  *
767  * In cases where the weight does not change often, we can use the
768  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
769  * into multiplications:
770  */
771 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
772  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
773  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
774  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
775  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
776  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
777  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
778  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
779  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
780 };
781
782 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
783 enum cpuacct_stat_index {
784         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
785         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
786
787         CPUACCT_STAT_NSTATS,
788 };
789
790
791 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
792 #define for_each_class(class) \
793    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
794
795 extern const struct sched_class stop_sched_class;
796 extern const struct sched_class rt_sched_class;
797 extern const struct sched_class fair_sched_class;
798 extern const struct sched_class idle_sched_class;
799
800
801 #ifdef CONFIG_SMP
802
803 extern void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu);
804 extern void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq);
805
806 #else   /* CONFIG_SMP */
807
808 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
809 {
810 }
811
812 #endif
813
814 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
815 extern void sched_init_granularity(void);
816 extern void update_max_interval(void);
817 extern void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu);
818 extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
819 extern void init_sched_rt_class(void);
820 extern void init_sched_fair_class(void);
821
822 extern void resched_task(struct task_struct *p);
823 extern void resched_cpu(int cpu);
824
825 extern struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
826 extern void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime);
827
828 extern void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
829
830 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
831 extern void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
832 extern void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
833                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
834 #else
835 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
836 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
837                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
838 #endif
839
840 static inline void inc_nr_running(struct rq *rq)
841 {
842         rq->nr_running++;
843 }
844
845 static inline void dec_nr_running(struct rq *rq)
846 {
847         rq->nr_running--;
848 }
849
850 extern void update_rq_clock(struct rq *rq);
851
852 extern void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
853 extern void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
854
855 extern void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
856
857 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg;
858 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate;
859 extern const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost;
860
861 static inline u64 sched_avg_period(void)
862 {
863         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
864 }
865
866 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
867
868 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
869
870 /*
871  * Use hrtick when:
872  *  - enabled by features
873  *  - hrtimer is actually high res
874  */
875 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
876 {
877         if (!sched_feat(HRTICK))
878                 return 0;
879         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
880                 return 0;
881         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
882 }
883
884 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay);
885
886 #endif /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
887
888 #ifdef CONFIG_SMP
889 extern void sched_avg_update(struct rq *rq);
890 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
891 {
892         rq->rt_avg += rt_delta;
893         sched_avg_update(rq);
894 }
895 #else
896 static inline void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta) { }
897 static inline void sched_avg_update(struct rq *rq) { }
898 #endif
899
900 extern void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period);
901
902 #ifdef CONFIG_SMP
903 #ifdef CONFIG_PREEMPT
904
905 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
906
907 /*
908  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
909  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
910  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
911  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
912  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
913  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
914  */
915 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
916         __releases(this_rq->lock)
917         __acquires(busiest->lock)
918         __acquires(this_rq->lock)
919 {
920         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
921         double_rq_lock(this_rq, busiest);
922
923         return 1;
924 }
925
926 #else
927 /*
928  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
929  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
930  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
931  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
932  * regardless of entry order into the function.
933  */
934 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
935         __releases(this_rq->lock)
936         __acquires(busiest->lock)
937         __acquires(this_rq->lock)
938 {
939         int ret = 0;
940
941         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
942                 if (busiest < this_rq) {
943                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
944                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
945                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
946                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
947                         ret = 1;
948                 } else
949                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
950                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
951         }
952         return ret;
953 }
954
955 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
956
957 /*
958  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
959  */
960 static inline int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
961 {
962         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
963                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
964                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
965                 BUG_ON(1);
966         }
967
968         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
969 }
970
971 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
972         __releases(busiest->lock)
973 {
974         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
975         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
976 }
977
978 /*
979  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
980  *
981  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
982  * you need to do so manually before calling.
983  */
984 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
985         __acquires(rq1->lock)
986         __acquires(rq2->lock)
987 {
988         BUG_ON(!irqs_disabled());
989         if (rq1 == rq2) {
990                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
991                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
992         } else {
993                 if (rq1 < rq2) {
994                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
995                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
996                 } else {
997                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
998                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
999                 }
1000         }
1001 }
1002
1003 /*
1004  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1005  *
1006  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1007  * you need to do so manually after calling.
1008  */
1009 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1010         __releases(rq1->lock)
1011         __releases(rq2->lock)
1012 {
1013         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1014         if (rq1 != rq2)
1015                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1016         else
1017                 __release(rq2->lock);
1018 }
1019
1020 #else /* CONFIG_SMP */
1021
1022 /*
1023  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1024  *
1025  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1026  * you need to do so manually before calling.
1027  */
1028 static inline void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1029         __acquires(rq1->lock)
1030         __acquires(rq2->lock)
1031 {
1032         BUG_ON(!irqs_disabled());
1033         BUG_ON(rq1 != rq2);
1034         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1035         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1036 }
1037
1038 /*
1039  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1040  *
1041  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1042  * you need to do so manually after calling.
1043  */
1044 static inline void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1045         __releases(rq1->lock)
1046         __releases(rq2->lock)
1047 {
1048         BUG_ON(rq1 != rq2);
1049         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1050         __release(rq2->lock);
1051 }
1052
1053 #endif
1054
1055 extern struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1056 extern struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq);
1057 extern void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1058 extern void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu);
1059
1060 extern void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq);
1061 extern void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq);
1062 extern void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
1063
1064 extern void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled);